裡色素是由黑素細胞合成的。人類的黑素細胞存在於皮膚、黏膜、脈絡網、視網膜、軟腦膜、內耳(耳蝸、前庭迷路中)及膽囊與卵巢等處。這些細胞包括兩型，樹枝狀和非樹枝狀，都合成黑素。但只有樹枝狀細胞能夠轉移黑素到其他細胞，非樹枝狀細胞(眼的脈絡網和視網膜，以及軟腦膜)保留它們合成的黑素體。皮膚黑素細胞主要分佈在表皮基底層，也見於毛球及外毛根鞘。人的表皮約有20億個黑素細胞，重約1克，平均每平方毫米有1560個黑素細胞，並對稱分佈於全身。身體部位1100，1250細胞密度不同，軀幹、上臂少，每平方毫米1100～1250個，面部較多，每平方毫米可達2900個。隨年齡增加皮膚毛囊內活性的黑色細胞數目減少。
黑素細胞能合成並分泌黑色素，因此是一種腺細胞。然而黑色素的生物合成過程極為複雜，是通過未成熟的黑色素內的酪氨酸一酪氨酸酶反應形成的。現已明確，以遊離狀態存在於黑素細胞細胞質內的酪氨酸，先在核糖體內合成含有酪氨酸酶的蛋白質，再通過粗麵內質網在高爾基內質網溶酶體系統內，縮合成具有活性化的酪氨酸酶，進入高爾基體，形成膜性囊泡。在這一過程中，酪氨酸酶與糖結合成糖蛋白，後者選擇性的貯存在此囊泡內。接著，酪氨酸酶開始在囊泡內進行排列，這些不規則聚集著的顆粒，通過相互融合或個體膨大的方式，逐漸形成規則的帶狀、柵狀結構，並自高爾基區向細胞樹枝狀突方向移行，從而奠定了每個黑素顆粒的基本結構，稱第1期(由蛋白、磷脂類物質構成的黑素前質)、第Ⅱ期(又稱前黑素體期，為橢圓形小體，內有大量微絲並交織成帶，尚無黑素形成)黑素體。而後，在此顆粒內由於酪氨酸一酪氨酸酶反應，開始生成黑色素。酪氨酸在酪氨酸酶作用下，相繼生成多巴胺、多巴醌、多巴色素、5.6一二羥吲哚和5，6一醌式吲哚。黑色素就是5，6一醌式吲哚的規則的聚合體。生成的黑色素又沉著在此顆粒上，形成第Ⅲ期黑素體(又稱黑素體期，黑色素在這一階段開始形成並沉著下來)。隨著黑素顆粒的黑素化，具有活性的酪氨酸酶逐漸自生自滅，形成完全成熟的黑素體——第Ⅳ期黑素體(又稱黑素顆粒期，完全黑素化的黑素顆粒堆集在細胞漿內)。這是一種失去酪氨酸酶活性的電子密度極高的無結構物質。故在黑色素的生成過程中有著形態的變化及生物化學上的改變。黑素體從黑素細胞核周圍區域向樹枝突移行過程中，逐漸由第1期向第Ⅳ期發育。
